预涂底胶制造技术

本发明专利技术涉及适用作预涂底胶材料的底胶结构包含聚合物层，所述聚合物层具有第一填充聚合物区域和第二填充聚合物区域，所述第一填充聚合物区域具有第一粘度并且所述第二填充聚合物区域具有第二粘度，其中第一粘度小于第二粘度。使用这类多层结构化预涂底胶形成包含晶片或裸片和基板的电子总成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及电子包装领域，并且更具体地说，涉及预涂底胶领域。
技术介绍
近年来，发现倒装晶片技术（其中集成电路（IC)晶片基本上倒装并且使用可焊互 连件与基板结合）在半导体包装领域快速发展。对这种技术的需求的关键驱使因素是1/ 0连接增加可以实现更快的速度和更短的连接，产生改良的信号完整性。底胶材料，其占据 倒装IC晶片与基板之间的空间，对于倒装晶片包装的可靠性是重要的。底胶材料支撑电连 接，保护其免受环境影响，并且降低倒装晶片连接上的热机械应力。通常，底胶材料（其以 聚合物为主）具有与晶片和基板组件（如焊料连接）不同的热膨胀系数（CTE)。这种CTE 失配可产生热机械应力，其可引起装置失效，如当装置经历温度循环时。为了降低这种CTE 失配，底胶材料典型地含有无机填充剂，如二氧化硅。 将底胶分配在基板上晶片的边缘并且使其在毛细作用下流入晶片与基板之间的 间隙已成为最常用的在包装中并入底胶的方法。在某些情形中，毛细流动可以是缓慢的，如 当向底胶材料中添加大量填充剂和/或包装中空隙产生不完全，以及聚合物与填充剂之间 的底胶中由于填充剂在毛细流动期间的沉淀而存在可能的非均匀性时。这一问题甚至可以 随着晶片尺寸增加和/或倒装晶片裸片上互连结构的间距尺寸减小而更加严重。 已研发预涂底胶作为毛细底胶的替代物。可通过多种技术将底胶材料涂覆到晶片 或安装基板上，如薄膜层合、旋涂或丝网印刷方法。美国专利第6, 861，285号描述一种方 法，其中将多个底胶层涂覆到凸起晶片上，其中至少1个底胶层含有填充剂材料并且至少1 个底胶层不含或实质上不含填充物材料，其中每一个底胶材料层是个别地涂覆。首先在晶 片上涂覆含有填充剂的底胶层。在涂覆所需数目的这类填充底胶层之后，接着使用化学和 /或机械方法从凸块顶部移除底胶材料并且暴露凸块的顶部表面。这类方法包括抛光或碾 磨、干式或湿式蚀刻、化学机械抛光、反应性离子蚀刻、激光研磨和激光切除。随后，将不含 或实质上不含填充剂材料的底胶材料层涂覆到填充底胶层的表面以及被暴露的焊料凸块 的顶部表面上。最后，晶片与基板接合，其中使焊料凸块与基板上的相应结合垫接触。这一 专利中描述的方法需要化学和/或机械移除步骤，在此期间焊料凸块可易于受损坏，引起 潜在高装置故障率。仍然需要改良的用于在制造 IC总成中涂覆底胶材料的方法。 美国专利申请公开案第2008/0314618号披露一种用于印刷电路板的绝缘层合 材料，其中这种层合材料具有顶层和任选的第二层，所述顶层具有适用于无电极电镀的 < 0. 5 μπι的平均表面粗糙度。顶层包含某种具有硅氧烷结构的聚酰亚胺树脂，并且第二层 是具有比顶层更好的结合于内电路板的能力的热固性树脂。因此，顶层和任选的第二层是 由不同类型的聚合材料组成。顶层可含有〇到30重量％填充剂，并且任选的第二层与顶层 相比具有更高的填充剂含量。任选的第二层具有20000Pa-S的熔融粘度，并且被设计 以填充电线之间的间隙，以便为内电路板层提供足够的粘合力。顶层与第二层的线性膨胀 性（即CTE)不同，因为每个层是被设计以具有不同特性。这种层合结构不适用于使IC附 着到基板。
技术实现思路
本专利技术提供一种底胶结构，其依序包含：顶部薄膜层、聚合物层和底部薄膜层，其 中聚合物层按任何次序包含具有第一粘度的第一填充聚合物区域和具有第二粘度的第二 填充聚合物区域，其中第二粘度多第一粘度的1. 5倍。优选的是，第一填充聚合物区域中无 机填充剂的总量（以重量百分比计）与第二填充聚合物区域中无机填充剂的总量（以重量 百分比计）实质上相同。 本专利技术还提供形成电子包装的方法，其包含：提供在表面上具有互连结构的组件； 提供在表面上具有导电结合垫的基板；提供上述底胶结构；从底胶结构移除底部薄膜；使 底胶结构与上面具有互连结构的组件表面或上面具有导电结合垫的基板表面层合；移除顶 部薄膜层；将导电结合垫安置在互连结构的顶部以形成一个单元；和使互连结构与导电结 合垫电连接。优选的是，排列底胶结构使得第一填充聚合物区域与基板表面直接相邻。【附图说明】 图IA和IB是本专利技术的底胶结构的替代实施例的横截面示意图。 图2是展示在具有金属支柱互连结构的组件上安置本专利技术的底胶结构的层合方 法的示意图。 图3A和3B是展示层合在具有金属支柱互连结构的组件上的本专利技术底胶结构的替 代实施例的横截面示意图。 图4A和4B是说明层合在具有导电结合垫的基板上的本专利技术的底胶结构的横截面 示意图。 图5是展示由本专利技术的层合结构制备的电子包装的横截面示意图。 图6是展示由本专利技术的层合结构形成的电子包装的光学图像。 图7是展示由比较性层合结构形成的电子包装的光学图像。【具体实施方式】 如遍及本说明书所使用，除非上下文另作明确指示，否则以下缩写应具有以下含 义：°C=摄氏度；g =克；kg =千克；μL? =微米；mm =毫米；min.=分钟；DI =去离子；mol =摩尔；并且rpm=转/分钟。除非另外指出，否则所有量皆是重量百分比（"重量％"） 并且所有比率皆是重量比率。除非另外指出，否则所有重量百分比皆是以组合物的总重量 计。所有数值范围是包括性的并且可按任何顺序组合，但显然这类数值范围被限制于总计 共100%。在图式中，相同参考数字是指相同元件。除非上下文以其它方式指出，否则冠词 "一"和"所述"是指单个或多个。"烷基"是指直链、支链和环状烷基。"芳基"是指芳香族 碳环和芳香族杂环。术语"（甲基）丙烯酸酯"包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。类似地，术 语"（甲基）丙烯酸系"包括丙烯酸系和甲基丙烯酸系。 应理解，当一个元件被称为"位于另一元件上"或"与另一元件相邻"时，其可直接 位于所述另一元件上或与所述另一元件直接相邻，或其间可存在插入元件。当元件被称为 "直接位于另一元件上"或"与另一元件直接相邻"时，不存在插入元件。 还将理解，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可用于描述不同元件、组件、区 域、层、部分或区段，但这些元件、组件、区域、层、部分或区段不应受这些术语限制。这些术 语仅用于区分一个元件、组件、区域、层或区段与另一个元件、组件、区域、层、部分或区段。 因此，在不偏离本专利技术的教示内容的情况下，可将第一元件、组件、区域、层、部分或区段称 为第二元件、组件、区域、层或区段。 此外，相关术语，如"下部"或"底部"和"上部"或"顶部"在本文中可用于描述一 个元件与另一个元件的关系，如图式中可说明。应理解，相关术语欲涵盖除图式中所描绘的 定向以外的装置的不同定向。例如，如果一个图式中的装置翻转，那么描述成位于其它元件 的"下部"侧面上的元件将定向在所述其它元件的"上部"侧面上。因此，视图式的具体定向 而定，例示性术语"下部"可涵盖"下部"和"上部"两种定向。类似地，如果一个图式中的装 置翻转，那么描述成位于其它元件"之下"或"下方"的元件将定向在所述其它元件"上方"。 因此，例示性术语"之下"或"下方"可涵盖上方及下方两种定向。 本专利技术提供适用于在电总成中形成预涂底胶的干燥薄膜结构。本专利技术的结构依序 包含：顶部薄膜层、聚合物层和底部薄膜层，其中聚合物层按任何次序包含具有第一粘度的 第一填充聚合物区域和具有第二粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种底胶结构，其依序包含：顶部薄膜层；聚合物层，和底部薄膜层，其中所述聚合物层包含具有第一粘度的第一填充聚合物区域和具有第二粘度的第二填充聚合物区域，其中所述第二粘度≥所述第一粘度的1.5倍。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·巴尔，E·安左斯，J·M·卡尔弗特，H·雷，D·弗莱明，A·V·多保尔，A·丘贝伊，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US